生物膜和细胞间信息传递(1)

乙醇胺磷脂(Phosphatidylethanoamine PE)，磷脂酰乙醇胺
胆碱磷脂(Phosphatidylcholine PC)，磷脂酰胆碱
肌醇磷脂(phosphatidylinositol PI)，磷脂酰肌醇
15
CH2—OCOR1
R2OCOCH
O-
H
CH2—O —P —O —CH2 —C —N+H3
6
生物膜化学组成之间的连接方式：
膜蛋白与膜脂之间为非共价键连接，包 括表在膜蛋白与膜脂之间以离子键或氢键 方式进行连接。内在膜蛋白由于分子表面 多为非极性氨基酸残基，疏水性较大，与 膜脂之间以疏水键方式进行连接。
7
膜脂与糖之间为共价键连接，包括磷脂分 子中磷酸的-OH或鞘磷脂分子中鞘氨酸的-OH 与糖的-OH，形成O-糖苷键方式进行连接。
CH2—OCOR1
非极性部分（疏水尾）
R2OCOCH
O-
CH2—O —P —O —CH2 —CH2 —N+(CH3)3
O
极性部分（极性头）
磷脂结构示意
12
The effect of a double bond
14
组成膜主要成分的 四种磷脂
磷酸基分别与丝氨酸、乙醇胺、胆碱或肌醇结合即形成:
丝氨酸磷脂(Phosphatidylserine PS)，又称磷脂酰丝氨酸
与生命科学中许多基本问题都有密切关系，如细胞起源、遗 传信息传递、生物能量转换、物质运转、激素作用、神经传导、细 胞免疫、细胞识别、细胞分化和增殖等。
生物膜的结构与功能的研究是细胞生物学、分子生物学、生 物物理学、医学、仿生学等许多领域的热点。
4
Three views of a cell membrane. (A) An electron micrograph of a
The phospholipid bilayer, the basic structure of all cellular membranes, consists of two leaflets of phospholipid molecules whose fatty acyl tails form the hydrophobic interior of the bilayer; their polar, hydrophilic head groups line both surfaces. Most integral proteins span the bilayer as shown; a few are tethered to one leaflet by a covalently attached lipid anchor group. Peripheral proteins are primarily associated with the membrane by specific protein-protein interactions. Oligosaccharides bind mainly to membrane proteins; however, some bind to lipids, forming glycolipids.
10
（一）、膜脂质的特点
磷脂：甘油磷脂及鞘磷脂 1. 组成 糖脂：糖鞘氨脂及糖甘油脂
胆固醇: (1) 甘油磷脂（磷酸甘油酯）包括甘油骨架，两个脂 肪酸及磷酸化的醇。
CH2—OH HOCH
CH2—O H 甘油
CH2—OCOR1
R2OCOCH
OH
CH2—O —P —O H
O L-磷脂酸
11
胆碱磷脂（磷脂酰 胆碱，卵磷脂）
膜蛋白与糖之间为共价键连接，包括膜蛋 白分子中的天门冬氨酰的氨基与糖的-OH形成 N-糖苷键方式，膜蛋白分子中的丝氨酸或苏氨 酸的-OH与糖的O-糖苷键方式进行连接。
8
9
Schematic diagram of typical membrane proteins in a biological membrane.
O
COO -
CH2—OCOR1
磷脂酰丝氨酸 （PS）
R2OCOCH
O-
CH2—O —P —O —CH2 —CH2 —N +H3
O
磷脂酰乙醇胺
(PE)
16
磷脂酰肌醇
17
(2) 鞘磷脂 (sphingomyelin, SM)不含甘油，而代之以
鞘氨醇(C18)，鞘氨醇的C-1羟基，被磷酸胆碱化，长 链的脂肪酸结合在鞘氨醇的C-2位的氨基上。
123 4 5
1
2 3
12
3
磷酸鞘氨醇
磷脂酰胆碱
（神经）鞘氨醇
油酸
葡萄糖脑苷脂
（神经）鞘磷脂
19
固醇（steroid）：质膜中的固醇，以胆固醇 (cholesterol)为主，胆固醇酯很少，主要起调节生 物膜中脂质的物理状态。
极性羟基
生物膜和细胞间 信息传递
百度文库
航海医学研究所 朱 俐 2006.12
1
概述 生物膜的组成和特点 细胞的内膜系统
2
一. 概 述
生物膜（Biological Membrane）是生物 体在漫长的进化过程中逐渐形成的，使细胞有 了相对稳定的内环境。
包括： 细胞外层的质膜 细胞器的膜 核膜
3
基本功能：
• 质膜－－使细胞成为生命活动的基本单位。 • 内膜系统－－使分隔开的各个细胞器具有独 特的功能。 • 本身参与多种生物反应过程。
plasma membrane (of a human red blood cell) seen in cross section.
(B and C) These drawings show two-dimensional and three-
dimensional views of a cell membrane. (A, courtesy of Daniel S.
Friend.) The lipid molecules are arranged as a continuous double
layer about 5 nm thick .
5
二. 生物膜的组成和特点
由蛋白质、脂质和糖组成。不同类型的 生物膜其脂质与蛋白质所占的比例不同。
膜蛋白质约占30 ％一40％，多是糖蛋白、脂蛋白、或糖脂蛋白。 膜脂质约占40％一50％，为磷脂、糖脂及胆固醇。 糖占5％，有糖蛋白，糖脂及糖脂蛋白